广东海上丝绸之路科技文化系列报道之九十九 集成多项高科技助力“南海I号”考古发掘 让珍贵文物再现真容
“南海I号”整体打捞是我国水下考古的重大实践与突破，将复杂、危险的水下沉船发掘变为更易控制、掌握的环境下进行，为更好地发掘遗址内涵，最大限度的提取信息，创造了极为有利的条件。而在考古发掘过程中，集成了多种先进的测绘技术，综合记录、监测、不间断、实时、高效的数据采集方法，全景、点云、影像、三维模型等多种数据格式、信息的有效管理和研究利用，实现考古发掘全过程数字化记录和信息化管理，为“南海I号”文物复原、海上丝绸之路探寻提供实证依据全面提取积累数据信息，为后续的考古研究与保护、展示提供有价值的素材。有专家表示，“南海I号”的考古发掘，包括信息的采集、课题研究、现场保护、陈列展示等，对于深化中国古代航海史、陶瓷贸易史、造船史、对外文化交流、海上丝绸之路等的研究，有着重要意义。
创新发掘方法，分两阶段开展
“南海I号”是一条满载货物的宋代外贸商船，船体及船载文物保存状况较好，虽然船体上层建筑已不复存在，但部分主甲板及其以下的船舷、隔舱和支撑结构仍保存良好，船舱内可见摆放整齐精美瓷器和金属制品。由国家文物局水下文化遗产保护中心、中国文化遗产研究院、广东省文物考古研究所、广东海上丝绸之路博物馆共同组成的发掘队伍，现场分成发掘组、文物保护组、测绘组、运输组，开展了相关的考古发掘工作。
虽然“南海I号”经过两次室内试发掘，但由于实际环境的限制，让工作无法开展，最终确定了“饱水发掘方法”。据介绍，这种方法和湖滨考古、沼泽考古等田野考古方法非常相似，只不过发掘对象是沉船。所有的发掘工作全部在沉箱内进行，对水晶宫内的水位进行严格控制，保持沉箱外面与发掘面的水位平衡高度，满足湿度、温度对船体和船货保护的需要，并可根据需要随时调整发掘方法，扬长避短，有利于田野考古技术的现场应用，使成熟的田野考古技术能够在“南海Ⅰ号”的发掘工作中得以施展，水下考古的种种安全隐患得以避免。
在具体发掘中，发掘顺序是“先船内后船外”、“先中间后两边”。由于船体在沉箱处在“正沉”状态，基本没有发生倾斜，根据船体沉态而制订该发掘方法，在工作中只需要考虑船体内的压强而不用考虑船体外部压强；即使船体内部发掘完毕外部不发掘的情况下，船体也不会向内收缩或者向外垮塌，船体外部淤泥正是船体本身最“合身”的承托架。而“先中间后两边”，即先清理船内文物，从中间逐步向两边扩展，提取船舱内的凝结物及瓷器；对船体进行加固后，再依次清理发掘船舷外侧，再对船外壳进行加固。
发掘过程也分两个阶段，第一阶段主要是清理沉船表面覆盖的沙土、海泥、渔网等一些现代的物品后直接露出船体和货物，在整个遗址上方布置十二个探方（6×6米）登记方法以探方为编号，大致分为黄沙层、黄褐色海泥层，青灰色海泥层三个文化堆积层，经过2014、2015年的清理发掘，完成了打捞的回填堆积和晚期海泥堆积，按照计划进行泥土采样、浮选，清除凝结物、船货和部分船体结构已经暴露。在进入船舱文物提取前，先把各舱内妨碍工作的凝结物清除，主要为铁锅和铁条。而第二阶段进入船舱内发掘，以船舱为发掘单位，并进行编号及登记。
采用先进设备，考古资料采集快而准
在“南海Ⅰ号”考古发掘过程中，资料采集工作不仅仅要求“全”和“准”，更要“快”。全站仪和平面垂直摄影配合作业是此次考古发掘资料采集的主要方法。“南海I号”资料采集从探方布设开始，全站仪是布设探方的基础工具，是二维数据采集的主要测绘器材。
而为了实现后期“南海Ⅰ号”的三维建模，必须在现场短时间内完成“南海Ⅰ号”三维数据的准确采集。三维激光扫描仪在“南海Ⅰ号”船体测绘中发挥了重要作用。整个扫描系统是发掘工作的重中之重，也是快速准确收集资料的关键点。现场测绘智能测绘平台包括三维激光扫描、正射影像采集、近景摄影测量、视频记录、照明系统。沉船上方布置着三台天车，其中一台是专门用于数据扫描和正射影像，为了工作需要可以随时前后左右移动。发掘资料信息管理系统，完善了整个资料从采集、分类到管理的各种需要。
建立机械化运输系统，加强文物保护
水晶宫虽然是为沉船而建，由于种种原因未能完全满足全面发掘工作的需要。在自然条件因素方面，施工场地受海风的影响较大，台风季节受到的影响就更大。综合各种因素，发掘团队在现场增加了很多辅助的机械设施，依靠沉箱建造平台，周围增加立柱加大支撑力，在水晶宫内安装两台小型的起吊机以及在馆外安装塔吊，构成一个完整的运输系统，满足现场各种重物的提取和搬运，配合考古发掘吊运考古余泥出馆、凝结物的提取等。此外，还结合发掘现场的特点，设计了一套双向运输系统，能够实现凝结物在发掘区和临时库房、实验室之间自由运输。
“南海I号”沉船深埋于海底长达数百年，船体及其承载的文物由于经过海水的长期浸泡、洋流冲刷、海底沉积矿物质的渗入，海水中的各类盐分已经渗透到饱水的木材的组织结构之中。同时，承载的铁质在海水中电离，在海水中盐分以及各种微生物的协同作用下，文物发生了严重的物理化学和生物降解作用。为解决“南海I号”沉船发掘后大量出水文物的保存与保护问题，课题组也针对陶瓷器、金属器、有机质等出水文物及出水凝结物，制定了为期五年的保护预案，保证了今后船体保护和安全展示。
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“南海I号”出水文物
“南海I号”船载货物种类比较复杂，构成丰富，主要有陶瓷器、铜铁器、金银器、漆木器、钱币、朱砂、动植物残骸、植物果核等。其中既有船货又有船员的生活用品。同时沉船遗址还包括反映埋藏环境与沉船关联的大量海洋生物残骸以及不同历史时期的遗留物。瓷器主要是当时南方著名窑口的产品，大部分源自江西、福建和浙江三省。其中以江西景德镇青白瓷，福建德化窑白瓷，磁灶窑酱釉、绿釉瓷，闽南青釉以及龙泉窑系青釉瓷为主，器型包括壶、瓶、罐、碗、盘、碟、钵、粉盒、炉等。
除了精美瓷器外，出土了大量戒指、手镯、臂钏、项链等具有浓郁异域风格的金制饰品，以及金叶、玉件、漆器等属于非贸易性质的物品，亦有器形较为特殊器物，反映了南宋时期国内商品经济异常活跃和海外贸易非常发达。
考古发掘大事记：
1987年8月，广州救捞局与英国的海上探险救捞公司（MaritimeExploration&RecoveriesPLC）在台山上下川岛海域寻找东印度公司莱茵堡号（RIJNSBURG）沉船时，意外发现“南海I号”南宋时期古沉船，并打捞出一批珍贵文物。
1989年，中国历史博物馆（现国家博物馆）与日本国水中考古学研究所合作，正式开始对“南海I号”展开水下考古调查。
2001年4月，由香港潜水公司陈来发先生组织捐助，国家水下考古研究中心及广东省文物考古研究所等单位组成水下考古队对“南海I号”进行再次水下考古调查工作，取得可喜成果。
2002—2004年间，国家水下考古研究中心组织考古队多次对“南海I号”进行调查并进行小范围发掘工作，共出水文物4000多件。
2007年3月-12月，对“南海I号”实施为期9个多月的整体打捞，开创世界水下考古的先例，同年成功入驻广东省阳江市广东海上丝绸之路博物馆的水晶宫内。
2009年5月、2011年4月由广东省文物考古研究所组织对“南海I号”进行了两次室内试发掘，确定沉船沉态和保存现状，通过对泥土样本的分析、船体结构情况、船载文物埋藏状况等的了解，为全面发掘提供重要资料及数据。
2012—2013年在国家文物局的领导下，整合多方面的资源和力量，编制完成包括陆地、水下，湿式等三种考古发掘方案。经过多次专家论证，最终确定以广东省文物考古研究所制订的《水晶宫内以饱水式方法发掘南海I号》和中国文化遗产研究院制订的《南海I号现场文物保护方案》为主，并于2013年12月正式启动“南海I号”全面保护发掘工作。
2013年12月至今，清理了沉船表面覆盖的淤泥以及凝结物，凝结物多达120多吨，出土各类瓷器3万多件套，还有精美的金饰品、漆器等珍贵文物；船体暴露出共有14个舱室，整个沉船的信息量巨大，发掘工作目前还在继续。
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